碳分子筛变压吸附制氮时，由于氧气和氮气在分子筛吸附剂微孔内扩散速度不同，氧分子的动力直径较小，当空气经过分子筛时，直径较小的氧分子以快速向微孔扩散，并优先被分子筛吸附，而直径较大的氮分子吸附很少，这样氮富集在气相中，氧停留在碳分子筛中。